石油管道內(nèi)缺陷無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀
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摘要：石油管道內(nèi)部一旦出現(xiàn)腐蝕，便需及時(shí)進(jìn)行更換，否則易發(fā)生泄露問(wèn)題引發(fā)的經(jīng)濟(jì)損失、環(huán)境污染，為此，相關(guān)人員需及時(shí)進(jìn)行管道內(nèi)部缺陷的全面檢測(cè)，降低事故發(fā)生幾率。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)屬于保證管道原有組織結(jié)構(gòu)不受損傷的檢測(cè)手段，實(shí)用性高、檢測(cè)效果良好。本文針對(duì)石油管線內(nèi)部缺陷的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了綜述性分析，旨在為石油管道運(yùn)輸發(fā)展提供一定借鑒價(jià)值。
關(guān)鍵詞：石油管道；內(nèi)部缺陷；無(wú)損檢測(cè)
1漏磁無(wú)損檢測(cè)技術(shù)
高磁導(dǎo)性材料中，一般需借助漏磁監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行處理。檢測(cè)處理時(shí)，管道內(nèi)壁便會(huì)出現(xiàn)磁化狀況，管道內(nèi)部存在破損、腐蝕等狀況下，管內(nèi)便會(huì)存在磁通量變化，從而借助傳感器探測(cè)完成檢測(cè)。管內(nèi)磁通量與磁場(chǎng)飽和度相關(guān)，同時(shí)受管道尺寸、管道厚度的影響。在進(jìn)行剛性材料管道的檢測(cè)中，如果管內(nèi)無(wú)缺陷問(wèn)題，磁通量將會(huì)表現(xiàn)出分布均勻的磁力線狀況；內(nèi)部存在缺陷時(shí)，磁力線會(huì)發(fā)生改變，經(jīng)由鋼管表層磁力線的檢測(cè)，可得到對(duì)應(yīng)檢測(cè)結(jié)果。該方法存在一定局限性，小口徑、壁厚過(guò)低的管道中需及時(shí)進(jìn)行改進(jìn)。對(duì)改進(jìn)后的內(nèi)防腐傳感器而言，其工作原理是建立在“磁場(chǎng)擾動(dòng)”基礎(chǔ)之上，主要進(jìn)行管內(nèi)小面積的磁場(chǎng)檢測(cè)?？擅馊ワ柡投纫螅瑑?nèi)部檢測(cè)不會(huì)因管道尺寸、管壁厚度等受影響。相比于傳統(tǒng)漏磁檢測(cè)更具優(yōu)勢(shì)，誤差降低。
2超聲檢測(cè)技術(shù)
2.1傳統(tǒng)脈沖超聲檢測(cè)
傳統(tǒng)脈沖超聲檢測(cè)中，需借助超聲波探頭發(fā)射脈沖信號(hào)，信號(hào)要與管道垂直，通過(guò)管內(nèi)、管外脈沖波反射的間距進(jìn)行管壁厚核算。進(jìn)而對(duì)管壁是否出現(xiàn)腐蝕做出對(duì)應(yīng)判斷。超聲檢測(cè)可完成管內(nèi)點(diǎn)腐蝕位置、腐蝕深度的探測(cè)，檢測(cè)結(jié)果可當(dāng)作后續(xù)輸送壓力的計(jì)算依據(jù)。該方法在大口徑、管壁較厚等條件均具有一定適應(yīng)性，可快速完成應(yīng)力腐蝕、材料內(nèi)部缺陷的高精度檢測(cè)?？紤]到超聲傳播需借助載體介質(zhì)完成，為此，探測(cè)中，探頭和管壁間需借助水、油等當(dāng)做耦合劑來(lái)完成相關(guān)操作。
2.2超聲導(dǎo)波檢測(cè)
超聲導(dǎo)波檢測(cè)需借助縱波、扭曲波等完成操作，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳播，且信號(hào)衰減程度較低，為此，可在不開挖的前提下進(jìn)行脈沖回波陣列的檢測(cè)處理。電磁超聲檢測(cè)技術(shù)是一種新型激勵(lì)模式，屬于當(dāng)下較為先進(jìn)的非接觸檢測(cè)。該類檢測(cè)屬于高頻振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)，可經(jīng)由試件內(nèi)部的檢測(cè)完成處理，且該環(huán)節(jié)是可逆的[1]。經(jīng)由管道內(nèi)部缺陷部位的反射處理，在外界磁場(chǎng)作用下會(huì)形成渦流，經(jīng)由渦流作用后，線圈兩端電壓會(huì)發(fā)生明顯改變，相關(guān)人員便可通過(guò)電壓信號(hào)等完成腐蝕缺陷的分級(jí)、定位處理。
2.3脈沖渦流檢測(cè)技術(shù)
脈沖渦流檢測(cè)技術(shù)也稱為PEC檢測(cè)技術(shù)，在管道腐蝕缺陷檢測(cè)中具有較為廣泛的使用范圍。將脈沖信號(hào)輸入波置于線圈兩側(cè)，周期性脈沖電流作用下，便會(huì)逐漸感生出對(duì)應(yīng)的衰減磁場(chǎng)。在外界變化磁場(chǎng)作用下，金屬管道內(nèi)部便會(huì)感受到脈沖渦流，沿著管道內(nèi)部方向，渦流場(chǎng)會(huì)發(fā)生衰減，線圈位置便會(huì)出現(xiàn)隨著時(shí)間發(fā)生改變的電壓[2]?？紤]到脈沖渦流傳播中，出現(xiàn)明顯的衰減作用，當(dāng)管道厚度存在一定差異時(shí)，檢測(cè)結(jié)果中的瞬態(tài)感應(yīng)電壓便會(huì)有所差異。結(jié)合最終電壓信號(hào)波形曲線便可獲得管壁腐蝕情況，借助壁厚、瞬態(tài)感應(yīng)電壓之間的關(guān)系完成管道厚度的計(jì)算。
3光學(xué)原理類檢測(cè)技術(shù)
該類檢測(cè)技術(shù)需借助閉路電視管道內(nèi)窺檢測(cè)、電子散斑檢測(cè)進(jìn)行處理。這一類檢測(cè)技術(shù)可快速進(jìn)行管道內(nèi)部腐蝕狀況的分級(jí)和定位，精度高、顯示直觀，在實(shí)際管道無(wú)損檢測(cè)中具有良好發(fā)展前景。激光全息無(wú)損檢測(cè)，該方法的工作原理是全息干涉現(xiàn)象，經(jīng)由流體加載壓力、熱加載、機(jī)械加載等方式進(jìn)行處理[3]?？煽焖偻瓿晌⑿∽冃蔚臋z測(cè)，針對(duì)被檢測(cè)介質(zhì)加載前后的的波形圖對(duì)比，再結(jié)合干涉條紋，便可判斷管道缺陷問(wèn)題。激光全息無(wú)損檢測(cè)技術(shù)屬于非接觸式測(cè)量手段，具有檢測(cè)速度快、靈敏度高、速度快的優(yōu)勢(shì)。在進(jìn)行構(gòu)件形狀、表面形態(tài)的檢測(cè)中，必須及時(shí)將對(duì)應(yīng)干涉條紋轉(zhuǎn)化為具體信息，一般是數(shù)字圖像，將其導(dǎo)入計(jì)算機(jī)后進(jìn)行計(jì)算。處理后，便可完成數(shù)字化、自動(dòng)化對(duì)比，上述檢測(cè)方法在應(yīng)用中，必須保證避光、抗震效果，且需考慮前期嚴(yán)格的加載條件。
4結(jié)語(yǔ)
石油管道的應(yīng)用較為廣泛，及時(shí)降低管道失效、管道腐蝕問(wèn)題具有重大意義。這也是早期檢測(cè)、合理診斷、有效防護(hù)的必要過(guò)程。相關(guān)人員必須結(jié)合實(shí)際狀況選擇對(duì)應(yīng)無(wú)損檢測(cè)方案，建立完整化數(shù)據(jù)平臺(tái)，保證管道安全評(píng)價(jià)體系的合理性。上述操作可有效提升管道系統(tǒng)的服務(wù)壽命，保證相關(guān)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益不斷提升。
參考文獻(xiàn)
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作者：王萍 單位：大慶油田三維工程檢測(cè)有限責(zé)任公司
